下一個市場寵兒？年複合成長率28.5%！「矽光子」台廠供應鏈一次看

摘要

隨著國際大廠的投入，矽光子積體電路的發展日益成熟，這項默默耕耘20年之久的技術似乎終於看見了日出。
矽光子到底是甚麼？台廠供應鏈有誰能受惠？今天大叔就來為投資朋友大解密！

2012年，IBM宣佈研究成功矽光子晶片；2016年，INTEL也宣佈矽光子光電傳輸器開始大規模的出貨；2017年，矽光子公司Luxtera宣佈與國內的晶圓廠台積電共同發展下一個時代的矽光子技術；2022年～2023年，Broadcom推出 Tomahawk 4、 Tomahawk 5交換器晶片。

由於大量的資料處理與3D高畫質的影音需求不斷的增加，電腦運算的速度也必須不斷的提升，「速度」就是各晶片間的通訊在電腦的主要關鍵瓶頸。

印刷電路板上有很多的IC，彼此之間送訊號都是透過密密麻麻的金屬導線來傳送，這些元件大多是用銅導線與印刷電路板上的線路來連接；銅導線在使用上，最大的問題就是在傳送資料時會有訊號損耗 就是會有電阻以及因為電阻產生熱的問題，因此必須控制線路的長度跟設計。

此外，半導體製程為了提升電腦的速度，常常需要在處理器上埋入多個電晶體，而現在的CPU動不動就幾十億個電晶體，就是CMOS或者FinFET，這種元件電阻電容的規格，因而被要求從40納米→25納米→16納米……不斷變小；當這個半導體製程不斷變小的時候，因為電路的複雜，終會使得銅金屬導線遇到物理極限（瓶頸）。所以，這個矽光子元件的發展，主要就是在解決高速傳輸的問題。

矽光子是一種高速傳輸技術，發展至今已有將近20年的時間，結合了兩個20世紀最重要的發明——矽積體電路＋半導體雷射 （紅外光）。

由「光」取代「電」，藉由將「電訊號」改為「光訊號」來傳遞的積體化晶片，能同時克服並達到提高傳輸距離、增加資料頻寬及降低單位元能耗3項目的。

因為「光」沒有電荷與質量，比較不會被磁場干擾，所以如何找出最佳的光電元件設計、提升單一通道資料傳輸速率、將雷射光源置入矽光子晶片模組…。

最後透過光纖傳輸，距離可以更遠而且沒有實體線路的干擾，也沒有訊號衰減的問題。

然而，目前矽光子技術在元件整合上面臨挑戰，欲開發更高效能的光子元件結構和製程，必須擁有一個溝通平台，提供光電廠商設計規格、材料、參數等資訊整合。其次，短期內矽光子主要仍應用於利基市場，目前多屬於客製化服務。

缺乏統一平台將阻礙矽光子技術發展，且封裝製程與材料標準仍處在待建立階段，若未有統一規格，難以大量導入資料中心等廣大市場。

根據研調機構MarketsandMarkets的數據顯示，2022年全球矽光子的產值約為13億美元，預估2028年全球矽光子的產值將上升至50億美元，年複合成長率達28.5%，其他研調機構也大致認為矽光子產業的產值在未來5年～10年約有25%～30%的年複合成長率。

大叔這次就為大家表列矽光子應用領域：目前以資料中心交換器（Data center tranceivers）、長程交換器（Long haul tranceivers）、5G 交換器（5G tranceivers）、免疫分析（Immunoassay）、光纖陀螺儀（Fiber-optic gyroscope）為主；在終端應用含擴AI 伺服器、資料中心、超級電腦、5G 通訊、光學雷達、醫學感測器等。

以下是大叔整理給大家的矽光子概念股，矽光子產業鏈包含：

1.磊晶製造：聯亞（3081）、全新（2455）。

2.晶片設計與代工：台積電（2330）。

3.光收發模組：波若威（3163）、華星光（4979）、眾達-KY（4977）、光環（3234）、上銓（3363）、訊芯-KY（6451）、前鼎（4908）。

4.交換器：智邦（2345）、明泰（3380）。

5.封測：日月光（3711）、矽格（6257）、台星科（3265）。

6.測試介面廠：旺矽（6223）、穎威（6515）。

除了以上台股的矽光子概念股，美股也有許多股票屬於矽光子領域，包含Cisco、Intel、Broadcom、Marvell、Nvidia等，都屬於矽光子與網通概念股。

雖然目前在元件整合上還是面臨挑戰，但矽光子晶片可容許使用大量元件組成複雜光路，比起傳統光學系統能執行更複雜、更繁瑣的功能；而且，矽光子晶片製造方式與積體電路相同，大叔認為要量產性能高、低成本的晶片自是不難。

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